Bipale contre tripale: Graupner 9x7 Super Nylon

Un test préliminaire dans le cadre d'une investigation sur les effets du nombre de pale sur les hélices de modèles réduits.

Je me suis donc procuré une Graupner 9x7 SN bipale (propulsive) et une tripale de mêmes diamètre et pas.

J'ai déjà abordé le sujet ici, montrant une différence dans la forme des pales de la bipale et de la tripale, ainsi qu'une différence assez notable entre mes résultats et ceux de l'UIUC concernant la 9x7 bipale (il faut quand même noter que l'UIUC a testé une hélice tractive et non propulsive).

Le précédent article et les articles associés montraient également un soucis au niveau de la mesure de la vitesse de l'air, aux faibles vitesses, par le tube de pitot. C'est donc la mesure faite par l'anémomètre qui est dorénavant relevée, c'est plus long mais plus précis.

La 9x7 bipale a été testée à la vitesse de rotation moyenne de 4885 tr/min, et la tripale à la vitesse moyenne de 4367 tr/min. La tripale tournait donc un peu plus lentement, laissant attendre une efficience a priori très légèrement plus faible. 

Cependant, la comparaison ne peut se faire dans les meilleures conditions puisqu'il apparaît que les deux hélices n'ont en fait pas le même pas. En effet, dans ce cas les deux courbes du coefficient de traînée devraient couper l'axe horizontal à la même valeur du rapport d'avancement J=v/nD, or si la bipale semble effectivement avoir un rapport pas/diamètre cohérent avec ce que son nom indique (7/9 = 0,78 pour un rapport d'avancement à Ct = 0 un peu supérieur à 0,8), la tripale est clairement plus proche d'une hélice "carrée" avec un rapport d'avancement à Ct = 0 d'environ 1.

On peut quand même remarquer que la tripale a une efficience maximale inférieure à celle de la bipale, alors que d'après la différence de pas on pourrait s'attendre à l'inverse.

Le NACA a publié en son temps un rapport (pdf) sur les hélices bipales, tripales et quadripales, montrant de faibles différences d'efficience selon le nombre de pales pour des hélices d'environ 3 m de diamètre. Il est intéressant de voir que dans le cas particulier de ces deux hélices, c'est loin d'être le cas, la tripale étant assez clairement inférieure en terme de performance. Si la taille de l'hélice est une contrainte, mieux vaudra certainement opter pour une augmentation de la vitesse de rotation que pour une augmentation du nombre de pales.

Coefficient de traction:

Coefficient de puissance:

Efficience: